火焰山的得名，主要源於其外觀形態。瞧！火焰山基巖裸露，赤褐色的砂巖在烈日的照耀下灼灼發光，熾熱的氣流滾滾上升，宛如萬道烈焰熊熊燃燒，“火焰山”之名，即由此而來，火焰山在古書上稱為赤石山，維吾爾語中稱它為“克孜勒塔格”，意思是紅山。唐代詩人岑參次經過火焰山，寫下了“火山突兀赤亭口，火山五月火雲厚。火山滿山凝未開，飛鳥千裏。不敢來”的詩句。明代旅行家陳誠也曾寫詩描述道：“壹片青 煙壹片紅，炎炎氣焰欲燒空。春光末半渾如夏，誰道西方有祝融。”可以稱得上是對火焰山的生動寫照。
火焰山的山體呈東西走向的狹長狀，全長98公裏，南北寬9公裏。壹般高度500米左右，最高峰為831．7米。別看火焰山外表寸草不生，由於地殼運動斷裂與河水切割，在山體處，卻隱藏著許多道濃陰蔽日、田園如畫的溝坎峽谷，著名有葡萄溝、吐峪溝、桃兒溝、木頭溝、勝金口峽谷等。在這些谷中，溪澗縈回，瓜果飄香，花木蔥蘢，景色迷人，儼然壹派“火洲”中的“花果塢”景象。